《2020年新教材高中物理 單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（二）（含解析）新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年新教材高中物理 單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（二）（含解析）新人教版必修2（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（二） (第六章) (90分鐘　100分) 【合格性考試】(60分鐘　60分) 一、選擇題(本題共9小題,每小題3分,共27分) 1.如圖所示,位于濰坊濱海區(qū)白浪河入?？谔幍摹安澈Ｖ邸蹦μ燧喪鞘澜缟献畲蟮臒o軸式摩天輪,總高度145 m。有36個(gè)轎廂,每個(gè)轎廂能夠坐8到10人,運(yùn)行一周約需要30分鐘。轎廂中的人隨摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 (　　) A.線速度不變 B.角速度不變 C.向心加速度不變 D.在最高點(diǎn)處于超重狀態(tài) 【解析】選B。勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,線速度方向、向心加速度方向時(shí)刻改變,A、C錯(cuò);角速度不變,B正確;在最高點(diǎn)加速度向下,處于失重狀態(tài),D錯(cuò)。

2、2.在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中,運(yùn)動(dòng)員繞周長(zhǎng)僅111 m的短道競(jìng)賽。運(yùn)動(dòng)員比賽過程中在通過彎道時(shí)如果不能很好地控制速度,將發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線。圖中圓弧虛線Ob代表彎道,即正常運(yùn)動(dòng)路線,Oa為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向(研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn))。下列論述正確的是 (　　) A.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心 B.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力 C.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑,則滑動(dòng)的方向沿Oa方向 D.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑,則滑動(dòng)的方向在Oa右側(cè)與Ob之間 【解析】選D。發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向偏離圓心,而不是背離圓心,A錯(cuò)誤;發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到

3、的合力小于所需要的向心力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。發(fā)生側(cè)滑時(shí),運(yùn)動(dòng)員所受合力仍提供向心力,只是合力不足,運(yùn)動(dòng)員做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤。 3.如圖為某共享單車的主要傳動(dòng)部件。大齒輪和小齒輪通過鏈條相連, a、b分別是大齒輪和小齒輪邊沿上的兩點(diǎn)。已知大齒輪直徑d1=20 cm,小齒輪直徑d2= 10 cm,若兩齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則下列關(guān)于a點(diǎn)與b點(diǎn)的說法中錯(cuò)誤的是 (　　) A.線速度大小之比為1∶1 B.角速度大小之比為1∶2 C.向心加速度大小之比為2∶1 D.周期之比為2∶1 【解析】選C。大齒輪和小齒輪是同緣轉(zhuǎn)動(dòng),邊緣的線速度相同,則選項(xiàng)A正確;根據(jù)v=ωr可知,角速度

4、大小之比為ωa∶ωb=1∶2,選項(xiàng)B正確;根據(jù)a=ωv可知向心加速度大小之比為1∶2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)T=可知周期之比為2∶1,選項(xiàng)D正確。故選C。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖,(d和c共軸)靠輪傳動(dòng)裝置中右輪半徑為2r,a為它邊緣上的一點(diǎn),b為輪上的一點(diǎn)、距軸為r;左側(cè)為一輪軸,大輪的半徑為4r,d為它邊緣上的一點(diǎn);小輪半徑為r,c為它邊緣上的一點(diǎn)。若傳動(dòng)中靠輪不打滑,則下列說法錯(cuò)誤的是 (　　) A.a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小之比為1∶4 B.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度之比為1∶1 C.c點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度之比為2∶1 D.b點(diǎn)與d點(diǎn)的周期之比為2∶1 【解析】選A。ωc=2ωa、ωc=

5、ωd,則ωd=2ωa;又ra=2r、rd=4r;據(jù)a=rω2可得,ad=8aa,故A錯(cuò)誤;小輪與右輪間靠摩擦傳動(dòng)不打滑,兩輪邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等,即va=vc,故B正確;va=vc、ra=2r、rc=r,據(jù)ω=可得,ωc=2ωa;a、b兩點(diǎn)均在右輪上,ωa=ωb;所以ωc=2ωb,故C正確;大輪與小輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng),則ωc=ωd;又ωc=2ωb,所以ωd=2ωb。據(jù)T=可得,Tb=2Td,故D正確。 4.如圖所示,運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的傾斜賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員及自行車的總質(zhì)量為m,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,重力加速度為g,將運(yùn)動(dòng)員和自行車看作一個(gè)整體,則該整體在運(yùn)動(dòng)中 (　　)

6、 A.處于平衡狀態(tài) B.做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C.受到的各個(gè)力的合力大小為m D.受重力、支持力、摩擦力、向心力作用 【解析】選C。合力提供向心力,合力方向始終指向圓心,做變加速曲線運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤;整體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合力提供向心力,則合力F=,故C正確;運(yùn)動(dòng)員和自行車組成的整體受重力、支持力、摩擦力作用,靠合力提供向心力,故D錯(cuò)誤。 5.冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員的最大靜摩擦力為運(yùn)動(dòng)員重力的k倍,在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運(yùn)動(dòng)員,其安全速度的最大值是 (　　) A.k 　　　　　　　　 B. C. D. 【解析】選B。由題意可知,最大靜摩擦力為重力的k倍,所以最大靜摩擦力

7、等于kmg。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大速度為v,則:kmg=m ,解得:v=,故B正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 飛行員的質(zhì)量為m,飛行員駕駛飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以速度v做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)(在最高點(diǎn)時(shí),飛行員頭朝下),則在軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí),飛行員對(duì)座椅的壓力 (　　) A.相差6mg　　　　　　 B.相差 C.相差2 D.相差2mg 【解析】選D。在最高點(diǎn)有:F1+mg=m,解得:F1=m-mg;在最低點(diǎn)有:F2-mg=m,解得:F2=m+mg,所以F2-F1=2mg,故D正確。 6.一輛小汽車,分別以相同的速率經(jīng)過半徑相同的拱形路面的最高點(diǎn)和凹形路面的最低點(diǎn)。車對(duì)拱形路面頂部的壓力大小為N1

8、,車對(duì)凹形路面底部的壓力大小為N2,則N1與 N2的大小關(guān)系是 (　　) A.N1>N2　　　　　　 B.N1=N2 C.N1mg,故N1

9、H,小球所在的高度為筒高的一半。重力加速度為g,則 (　　) A.小球受到重力、支持力和向心力的作用 B.小球受到的合力方向沿斜面向下 C.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為 D.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小為 【解析】選D。設(shè)該圓錐底邊圓的半徑與圓錐側(cè)邊的夾角為θ,小球在光滑圓錐筒內(nèi)壁受到自身重力豎直向下和內(nèi)壁支持力垂直內(nèi)壁向上,如圖所示。 二力的合力提供向心力,所以小球只受到兩個(gè)力的作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以重力和支持力的合力指向水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的圓心,B錯(cuò)誤;根據(jù)幾何關(guān)系可得合力F=mgtanθ==ma,a=,C錯(cuò)誤;F=mgtanθ==mω

10、2r,r=,解得:ω=,D正確。 8.如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l,a和b跟隨圓盤以角速度ω繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng),下列說法正確的是 (　　) A.a、b的向心加速度 aa=2ab B.a、b的轉(zhuǎn)動(dòng)周期Tb=2Ta C.a、b的線速度 vb=2va D.a、b所受的靜摩擦力Fa=Fb 【解析】選C。a、b的向心加速度分別為ω2l、2ω2l,A錯(cuò)誤;a、b的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等,均為,B錯(cuò)誤;a、b的線速度分別為ωl、2ωl,C正確;a、b所受的靜摩擦力分別等于它們的向心力,即Fa=mω2l,Fb=2mω2l,D錯(cuò)誤。

11、 9.如圖所示,輕桿長(zhǎng)3L,在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B,光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上距球A為L(zhǎng)處的O點(diǎn),外界給系統(tǒng)一定能量后,桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)球B恰好無作用力。忽略空氣阻力,則球B在最高點(diǎn)時(shí) (　　) A.球B的速度大小為零 B.球A的速度大小為 C.水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為1.5mg D.水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為2.5mg 【解題指南】(1)桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)→兩球做圓周運(yùn)動(dòng)。 (2)桿對(duì)球B恰好無作用力→重力恰好提供向心力。 【解析】選C。球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)球B恰好無作用力,即重力恰好提供向心力,有mg=m,解得v=,故A錯(cuò)誤;由

12、于A、B兩球的角速度相等,則球A的速度大小v′=,故B錯(cuò)誤;球B到最高點(diǎn)時(shí),對(duì)桿無彈力,此時(shí)球A受重力和拉力的合力提供向心力,有F-mg=m,解得:F=1.5mg,故C正確,D錯(cuò)誤。 二、實(shí)驗(yàn)題(共5分) 10.如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1,可使變速輪塔2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在輪塔2和3上的不同圓盤上,可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂8的擋板對(duì)小球的壓力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂8的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒9下降,從而露出標(biāo)尺10,標(biāo)尺10上露出的紅

13、白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值。那么: (1)現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi),為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關(guān)系,下列說法中正確的是____________。? A.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下,用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn) B.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下,用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn) C.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下,用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn) D.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下,用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn) (2)在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了________________________(選填“理想實(shí)驗(yàn)法”“控制變量法”或“等效替代法”)來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。

14、? 【解析】(1)根據(jù)F=mrω2知,要研究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系,需控制小球的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變,故A正確。 (2)該實(shí)驗(yàn)需要控制小球的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變,來研究向心力大小與角速度的關(guān)系,所以采用的是控制變量法。 答案:(1)A　(2)控制變量法 三、計(jì)算題(本題共3小題,共28分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11.(8分)如圖所示,小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到圖中的a點(diǎn)時(shí),在圓形槽中心O點(diǎn)正上方h處,有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出,結(jié)果恰好在a點(diǎn)與A球相碰。求: (1)B球拋出時(shí)的水平初速度多大

15、? (2)A球速度滿足什么條件,兩球就能在a點(diǎn)相碰? 【解析】(1)由h=gt2和R=v0t (2分) 解得B球的水平初速度 v0=R。 (1分) (2)B球下落的時(shí)間 t=。 (1分) 只要在B球落至a點(diǎn)時(shí)A球同時(shí)也到達(dá)a點(diǎn)即相碰?？紤]到A球運(yùn)動(dòng)的周期性, 所以有=, (2分) 由此解得v=2kπR(k=1,2,3,…)。 (2分) 答案:(1)R　(2)2kπR(k=1,2,3,…) 12.(10分)在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速是108 km/h,汽車在這種路面上行駛時(shí),它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍。 (1)如果汽車在這種高速公路

16、的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少? (2)事實(shí)上在高速公路的拐彎處,路面造得外高內(nèi)低,路面與水平面間的夾角為θ,且tanθ=0.2;而拐彎路段的圓弧半徑R=200 m。若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零,則車速v應(yīng)為多少?(取g=10 m/s2) 【解析】(1)汽車在水平路上的速度v0=108 km/h=30 m/s,汽車拐彎的向心力由地面對(duì)汽車的摩擦力提供,靜摩擦力最大時(shí),汽車拐彎的半徑最小, 即Fm=m (2分) 所以最小半徑 r小===150 m(2分) (2)汽車在高速公路上拐彎的向心力 Fn=mgtanθ (2分) 而Fn=m,

17、所以mgtanθ=m (2分) v== m/s=20 m/s。 (2分) 答案:見解析 13.(10分)在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上開有一小孔O,一根輕繩穿過小孔,一端拴一小物體A,另一端連接到拉力傳感器,O與A間的距離為0.2 m,如圖甲所示。設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度為ω,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中物體A始終與轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)靜止,物體A受到的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拉力傳感器的讀數(shù)F與對(duì)應(yīng)的ω2圖像如圖乙所示。求: (1)當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω=3 rad/s旋轉(zhuǎn)時(shí),物體A的向心加速度的大小。 (2)物體A的質(zhì)量和物體與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 【解析】(1)當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω=3 rad

18、/s旋轉(zhuǎn)時(shí), 物體A的向心加速度的大小 an=ω2r=32×0.2 m/s2=1.8 m/s2。 (2分) (2)當(dāng)A所受的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí),A有向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),繩子才有拉力,根據(jù)牛頓第二定律得 F+μmg=mω2r (2分) 則得F=mrω2-μmg (1分) 由數(shù)學(xué)知識(shí)可得,F-ω2圖像的斜率等于mr, 即有mr=k= (1分) 解得m=0.1 kg(1分) 由圖知 F=0時(shí)ω2=10 (rad/s)2 (1分) 當(dāng)F=0時(shí),由F=mrω2-μmg得 μ===0.2。 (2分) 答案:(1)1.8 m/s2　(2)0.1 kg　0.2 【等級(jí)性考試】(30分鐘

19、　40分) 14.(5分)(多選)如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“梨形”賽道,兩個(gè)彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧,直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O′距離L=100 m。賽車沿彎道路線行駛時(shí),路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍,假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。要使賽車不打滑,繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大,重力加速度g取10 m/s2,π=3.14)。則賽車 (　　) A.在繞過小圓弧彎道后加速 B.在大圓弧彎道上的速率為45 m/s C.在直道上的加速度大小為5.63 m/s2 D.通過小圓弧彎道的時(shí)間為5

20、.58 s 【解析】選A、B。路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力提供賽車做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力,則根據(jù)牛頓第二定律得μmg=,μmg=得v1=30 m/s,v2=45 m/s,從小圓軌道到大圓軌道的速度是增加的,所以在繞過小圓弧彎道后加速,A、B項(xiàng)正確;賽道上直跑道的長(zhǎng)度為x==50 m,賽車在直道上的加速度為a== m/s2≈6.5 m/s2,則C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意知小圓弧彎道的圓心角為,通過小圓弧彎道的時(shí)間為t== s≈2.79 s,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。 15.(5分)(多選)如圖所示,一個(gè)固定在豎直平面上的光滑圓形管道,管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是

21、 (　　) A.小球通過管道最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)艿赖膲毫ο蛳? B.小球通過管道最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)艿赖膲毫ο蛏? C.小球通過管道最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)艿赖膲毫σ欢榱? D.小球通過管道最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)艿揽赡苡袎毫? 【解析】選A、D。設(shè)管道的半徑為R,小球的質(zhì)量為m,小球通過最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v1,根據(jù)牛頓第二定律:N-mg=m可知小球所受合力向上,則管道對(duì)小球的支持力向上,小球?qū)艿赖膲毫ο蛳?故A正確,B錯(cuò)誤;最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v2,根據(jù)牛頓第二定律:mg-N=m,當(dāng)v2=時(shí),N=0,說明管道對(duì)小球無壓力;當(dāng)v2>時(shí),N<0,說明管道對(duì)小球的作用力向下,則小球?qū)艿赖膲毫ο蛏?故C

22、錯(cuò)誤,D正確。 16.(5分)(多選)如圖所示,M能在水平光滑桿上自由滑動(dòng),滑桿連架裝在轉(zhuǎn)盤上,M用繩跨過在圓心處的光滑滑輪與另一質(zhì)量為m的物體相連。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),M離軸距離為r,且恰能保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增至原來的2倍,調(diào)整r使之達(dá)到新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),則滑塊M (　　) A.所受向心力變?yōu)樵瓉淼?倍 B.線速度變?yōu)樵瓉淼? C.半徑r變?yōu)樵瓉淼? D.M的角速度變?yōu)樵瓉淼? 【解析】選B、C。轉(zhuǎn)速增加,再次穩(wěn)定時(shí),M做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力仍由拉力提供,拉力仍然等于m的重力,所以向心力不變,故A錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)速增至原來的2倍,則角速度變?yōu)樵瓉淼?倍,根據(jù)F=mrω2,向心力不變,

23、則r變?yōu)樵瓉淼?根據(jù)v=rω,線速度變?yōu)樵瓉淼?故B、C正確, D錯(cuò)誤。 17.(10分)如圖所示為改裝的探究圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的實(shí)驗(yàn)裝置。有機(jī)玻璃支架上固定一個(gè)直流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定一個(gè)半徑為r的塑枓圓盤,圓盤中心正下方用細(xì)線接一個(gè)重錘,圓盤邊緣連接細(xì)繩,細(xì)繩另一端連接一個(gè)小球。實(shí)驗(yàn)操作如下: ①利用天平測(cè)量小球的質(zhì)量m,記錄當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的大小; ②閉合電源開關(guān),讓小球做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng),調(diào)節(jié)激光筆2的高度和激光筆1的位置,讓激光恰好照射到小球的中心,用刻度尺測(cè)量小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和球心到塑料圓盤的高度h; ③當(dāng)小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),并記錄為1次

24、,記錄小球n次到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間t; ④切斷電源,整理器材。 請(qǐng)回答下列問題: (1)(多選)下列說法正確的是____________。? A.小球運(yùn)動(dòng)的周期為 B.小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為 C.小球運(yùn)動(dòng)的向心力大小為 D.若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加,激光筆1、2應(yīng)分別左移、升高 (2)若已測(cè)出R=40.00 cm、r=4.00 cm,h=90.00 cm,t=100.00 s,n=51,π取3.14,則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=____________s,記錄的當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?yīng)為g= ____________m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字) ? 【解析】(1)從小球第1次到第n

25、次通過A位置, 轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為n-1,時(shí)間為t, 故周期為:T=,故A錯(cuò)誤; 小球的線速度大小為:v==,故B正確; 小球受重力和拉力,合力提供向心力,設(shè)繩與豎直方向的夾角為α,則:Tcosα=mg Tsinα=F向 故F向=mgtanα=mg,故C錯(cuò)誤; 若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加,則轉(zhuǎn)動(dòng)半徑增加,故激光筆1、2應(yīng)分別左移、上移,故D正確;故選B、D。 (2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 T== s=2.00 s; 向心力:F向=mg=mR 解得:g==9.86 m/s2 答案:(1)B、D　(2)2.00　9.86 18.(15分)如圖所示,AB為一豎直面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道,半

26、徑R=0.5 m,與水平滑道BC相切于B點(diǎn)。BC長(zhǎng)為2 m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。C點(diǎn)下方h=1.25 m處放置一水平圓盤,圓心O與C點(diǎn)在同一豎直線上,其半徑OE上某點(diǎn)固定一小桶(可視為質(zhì)點(diǎn)),OE∥BC。一質(zhì)量m=0.2 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓軌道上某點(diǎn)滑下,當(dāng)物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),圓盤開始從圖示位置繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。物塊通過圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為5.6 N,物塊由C點(diǎn)水平拋出后恰好落入小桶內(nèi)。g取10 m/s2,求: (1)物塊通過B點(diǎn)的速度。 (2)小桶到圓心O的距離。 (3)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件。 【解析】(1)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定

27、律得 F-mg=m (2分) 解得:vB=3 m/s(1分) (2)從B到C根據(jù)牛頓第二定律可知 μmg=ma (2分) 解得a=2 m/s2(1分) 根據(jù)速度—位移公式可知 -=-2aL (1分) 從C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)x=vCt2 (1分) h=g (1分) 聯(lián)立解得x=0.5 m(1分) (3)物塊由B點(diǎn)到C點(diǎn)的時(shí)間為t1 vC=vB-at1 (1分) 物塊從B運(yùn)動(dòng)到小桶的總時(shí)間為 t=t1+t2 (1分) 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足條件 ωt=2nπ(1分) 得ω= rad/s(n=1、2、3、4…) (2分) 答案:(1)3 m/s　(2)0.5 m (3)ω= rad/s(n=1、2、3、4…) - 15 -